[0036]图9为本发明基于硅通孔阵列的三维高值集成电容器的制造方法的工艺流程图七。
[0037]图中，101.顶层介质，102.金属互连线a，103.金属互连线b，201.半导体衬底，202.绝缘层，203.娃通孔金属，301.底层介质，302.金属互连线c，303.金属互连线d。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述:
[0039]基于硅通孔阵列的三维高值集成电容器，如图1、图2所示，包括半导体衬底201，贯通半导体衬底201的上下表面设置有若干个通孔，在通孔的内侧表面上设置有绝缘层202，在通孔的绝缘层202内填充有硅通孔金属203 ;在半导体衬底201的上表面设置有顶层介质101，在半导体衬底201的下表面设置有底层介质301 ;娃通孔金属203分为两组，其中第一组娃通孔金属203相互连接构成电极一，第二组娃通孔金属203相互连接构成电极二，电极一、电极二中的一个为电容器的正极，另一个为电容器的负极。娃通孔金属203在半导体衬底201的表面排列成一个方块矩阵，当方块矩阵的行数与列数为奇数时，第一组硅通孔金属203包括位于方块矩阵对角线上的硅通孔金属203、以及位于与对角线平行且相互间隔设置的45°线上的硅通孔金属203、以及位于另外两个顶点处的硅通孔金属203，其余的硅通孔金属203组成第二组硅通孔金属203 ;当方块矩阵的行数与列数为偶数时，第一组硅通孔金属203包括位于方块矩阵对角线上的硅通孔金属203以及位于与对角线平行且相互间隔设置的45°线上的硅通孔金属203，其余的硅通孔金属203组成第二组硅通孔金属203。第一组娃通孔金属203在半导体衬底201的下表面通过金属互连线c302相互连接、并且在在半导体衬底201的上表面通过金属互连线al02相互连接；第二组硅通孔金属203在半导体衬底201的下表面通过金属互连线d303相互连接、并且在在半导体衬底201的上表面通过金属互连线bl03相互连接；金属互连线c302及金属互连线d303设置在底层介质301内，金属互连线al02及金属互连线bl03设置在顶层介质101内；金属互连线al02的一端从顶层介质101中穿出作为电极一的引出线；金属互连线bl03的一端从顶层介质101中穿出作为电极二的引出线。上述半导体衬底201为娃衬底；娃通孔金属203为铜或铝中的一种；顶层介质101及底层介质301为二氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层中的一种；绝缘层202为二氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层中的一种；金属互连线al02、金属互连线bl03、金属互连线c302及金属互连线d303同为铜导线或者铝导线中的一种。半导体衬底201将绝缘层202完全包裹；绝缘层202将硅通孔金属203完全包裹。
[0040]本发明的基于硅通孔阵列的三维高值集成电容器，利用硅通孔金属和硅衬底之间的寄生电容，使硅通孔金属排列组成一个方块阵列，从而使得这个硅通孔金属阵列里，对于不在阵列边上的硅通孔金属，每一个硅通孔金属周围都有四个等距的硅通孔金属，对于在阵列边上但是不在阵列四个角上的硅通孔金属，每一个硅通孔金属周围都有三个等距的硅通孔金属，对于在阵列四个角上的硅通孔金属，每一个硅通孔周围都有两个等距的硅通孔金属。这样就实现了每个硅通孔金属周围都有尽量多的、间距尽可能小的硅通孔金属。并且本发明采用金属互连线以特定的连接方式将硅通孔金属分为两组分别相连，形成电容器的两个电极，大大提高了集成电容器的容值，从而实现了高值集成电容器。本发明的电容器可广泛用于模拟集成电路、模/数混合集成电路和射频/微波电路中。
[0041]该基于硅通孔阵列的三维高值集成电容器的制造方法具体按照以下步骤实施(参见图3?图9):
[0042]步骤1、在半导体衬底201上通过反应离子的方式刻蚀若干个贯通半导体衬底201上下表面的通孔；其中，刻蚀所采用的反应气体为氟化物或氯化物气体，反应气体压强为15?30帕斯卡，反应气体流量为10?40毫升/分钟，射频功率范围是200?350瓦，刻蚀温度为150。。;
[0043]步骤2、在步骤1所述通孔的内表面通过化学气相淀积法制备绝缘层202 ;其中，化学气相淀积法的淀积温度为300?400°C，射频功率为400?550瓦，反应气体流速为200?300毫升/分钟，等离子体压强为60?133帕斯卡，所制备的绝缘层202的厚度为0.1?1微米；
[0044]步骤3、在步骤2制备有绝缘层202的通孔内部通过物理气相淀积法制备硅通孔金属203，直至硅通孔金属203将所述通孔完全填充为止，硅通孔金属203分为两组，硅通孔金属203在半导体衬底201的表面排列成一个方块矩阵，两组硅通孔金属203分别为:当方块矩阵的行数与列数为奇数时，第一组硅通孔金属203包括位于方块矩阵对角线上的硅通孔金属203、以及位于与对角线平行且相互间隔设置的45°线上的硅通孔金属203、以及位于另外两个顶点处的娃通孔金属203，其余的娃通孔金属203组成第二组娃通孔金属203 ;当方块矩阵的行数与列数为偶数时，第一组硅通孔金属203包括位于方块矩阵对角线上的硅通孔金属203以及位于与对角线平行且相互间隔设置的45°线上的硅通孔金属203，其余的硅通孔金属203组成第二组硅通孔金属203 ；
[0045]步骤4、对半导体衬底201和硅通孔金属203的上、下表面进行减薄，然后再对半导体衬底201和硅通孔金属203的上、下表面进行化学机械抛光，直到半导体衬底201和硅通孔金属203的上、下表面平整为止；
[0046]步骤5、在半导体衬底201和硅通孔金属203的上表面通过化学气相淀积法制备顶层介质101并对顶层介质101的上表面进行化学机械抛光；其中，化学气相淀积法的淀积温度为300?400 °C，射频功率为400?550瓦，反应气体流速为200?300毫升/分钟，等离子体压强为60?133帕斯卡；
[0047]步骤6、在步骤5制备的顶层介质101内制作金属互连线al02及金属互连线bl03，使第一组硅通孔金属203通过金属互连线al02相互连接形成电极一，并且金属互连线al02的一端从顶层介质101中穿出作为电极一的引出线；使第二组娃通孔金属203通过金属互连线bl03相互连接形成电极二，并且金属互连线bl03的一端从顶层介质101中穿出作为电极二的引出线；电极一、电极二中的一个为电容器的正极，另一个为电容器的负极；最后再对顶层介质101的上表面进行化学机械抛光；
[0048]步骤7、在半导体衬底201和硅通孔金属203的下表面通过高密度等离子体化学气相淀积法制备底层介质301并对底层介质301的下表面进行化学机械抛光；其中，高密度等离子体化学气相淀积法的淀积温度为300?400°C，射频功率为400?550瓦，反应气体流速为200?300毫升/分钟，等离子体压强为60?133帕斯卡。
[0049]步骤8、在步骤7制备的底层介质301内制作金属互连线c302及金属互连线d303，使第一组硅通孔金属203通过金属互连线c302相互连接，并且使第二组硅通孔金属203通过金属互连线d303相互连接，最后再对底层介质301的下表面进行化学机械抛光；即完成该基于硅通孔阵列的三维高值集成电容器的制作。
[0050]实施例1
[0051]步骤1、在半导体衬底201上通过反应离子的方式刻蚀若干个贯通半导体衬底201上下表面的通孔，半导体衬底201的厚度为50微米，通孔的直径为3微米，上述这些通孔在半导体衬底201的表面排列成一个五行五列的方块矩阵；其中，刻蚀所采用的反应气体为氟化物或氯化物气体，反应气体压强为15帕斯卡，反应气体流量为10毫升/分钟，射频功率范围是200瓦，刻蚀温度为150°C ；
[0052]步骤2、在步骤1所述通孔的内表面通过化学气相淀积法制备绝缘层202 ;其中，化学气相淀积法的淀积温度为300°C，射频功率为400瓦，反应气体流速为200毫升/分钟，等离子体压强为60帕斯卡，所制备的绝缘层202的厚度为0.1微米；
[0053]步骤3、在步骤2制备有绝缘层202的通孔内部通过物理气相淀积法制备硅通孔金属203，直至硅通孔金属203将所述通孔完全填充为止，硅通孔金属203分为两组，两组硅通孔金属203分别为:第一组娃通孔金属203包括位于方块矩阵对角线上的娃通孔金属203、以及位于与对角线平行且相互间隔设置的45°线上的硅通孔金属203、以及位于另外两个顶点处的硅通孔金属203，其余的硅通孔金属203组成第二组硅通孔金属203 ;
[0054]步骤4、对半导体衬底201和硅通孔金属203的上、下表面进行减薄，然后再对半导体衬底201和硅通孔金属203的上、下表面进行化学机械抛光，直到半导体衬底201和硅通孔金属203的上、下表面平整为止；
[0055]步骤5、在半导体衬底201和硅通孔金属203的上表面通过化学气相淀积法制备顶层介质101并对顶层介质101的上表面进行化学机械抛光；其中，化学气相淀积法的淀积温度为30(TC，射频功率为400瓦，反应气体流速为200毫升/分钟，等离子体压强为60帕斯卡，所制备的顶层介质101的厚度为1微米；
[0056]步骤6、在步骤5制备的顶层介质101内制作金属互连线a